2018 Fiscal Year Research-status Report
肥満感受性遺伝子群の網羅的なエピゲノム解析による肥満発症・進行メカニズムの解明
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18K06179
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
北本 綾 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 技術職員 (30381627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北本 卓也 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 技術職員 (10456882)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 肥満 / エピゲノム / 次世代シーケンサー / ターゲットバイサルファイトシーケンス / ゲノムワイド関連解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト白色脂肪前駆細胞（腹部の皮下脂肪、性別は女性）を脂肪前駆細胞増殖培地でコンフルエントになるまで増殖させ（①前駆細胞）、脂肪前駆細胞分化培地にて７２時間培養し分化させた（②分化誘導後の細胞）。さらに脂肪細胞栄養培地にて培養し、③脂肪蓄積開始初期細胞、④脂肪蓄積細胞、⑤成熟脂肪細胞の5つの過程で細胞を取得した。各過程の細胞からゲノムDNA、総RNA、総脂質、中性脂肪を精製した。
分泌される中性脂肪の量の変化は、Adipogenesis Assay Kitを用いて測定した。Micro BCA protein assayによりタンパク質量を測定し、標準化を行い中性脂肪濃度を算出した。中性脂肪は、③脂肪蓄積開始初期細胞から増加し始め、⑤成熟脂肪細胞の中性脂肪濃度は、③脂肪蓄積開始初期細胞と比較すると約5倍であった。
各過程の細胞は、脂肪細胞蛍光染色キットを用いて脂肪球（BODIPY）と核(Hoechst 33342)を染色した。脂肪滴の蓄積は、Image Jを用いて解析した。脂肪滴の量は、中性脂肪濃度と比例して増加していた。
また、ターゲットバイサルファイトシーケンスによる解析のために、GWAS Catalog（https://www.ebi.ac.uk/gwas/）を参照して肥満に関する形質と関連が報告されている遺伝子を候補領域とし、候補領域に存在するCpG領域を全て含むように開発済のプログラムでプライマーを設計した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画では、ヒト白色脂肪前駆細胞の皮下脂肪由来の場合、組織由来は腹部とし、内臓脂肪由来の場合は組織由来は大網、性別は共に女性に限定しており製品の購入にやや時間を要した。ターゲットバイサルファイトシーケンスをすぐに行える状態のものは、皮下脂肪由来の1ラインのみである。
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| Strategy for Future Research Activity |
皮下脂肪3ライン、内臓脂肪3ラインから得られたゲノムDNAは、バイサルファイト処理を行い、候補領域に存在するCpG領域を全て含むように特異的にPCR増幅を行う。MiSeqにより100 baseのPaired-endで高深度なランを実施する。出力データの解析は、主にフリーのNGS用解析ツールを用いた開発済みのパイプラインと、一部は独自開発のプログラムを組み合わせて行う。DNAのメチル化レベルに有意差がみられた全ての感受性遺伝子について、Total RNAを用いて定量的RT-PCR法により発現量を確認し、DNAメチル化と遺伝子発現量との関連を解析する。また、DNAメチル化レベルの変化による代謝物（脂質）の変動を解析する。各過程の細胞から脂質を精製し、Orbitrap質量分析計（Q Exactive 四重極-Orbitrap LC-MS）と脂質自動同定ソフトウェア（Lipid Search）を用いて網羅的に変動する脂質分子を同定する。
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| Causes of Carryover |
（理由）ヒト白色脂肪前駆細胞の皮下脂肪由来の場合は、組織由来は腹部、内臓脂肪由来の場合は、組織由来は大網、性別は共に女性の細胞の入荷が遅れたため、2018年度中に購入に至らず、予定していた経費を2019年度に持ち越すことになった。
（使用計画）2019年度中に皮下脂肪2ライン、内臓脂肪3ラインを購入する。各過程の細胞からゲノムDNA、総RNA、総脂質、中性脂肪を精製する。
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[Journal Article] Identification of differentially methylated region (DMR) networks associated with progression of nonalcoholic fatty liver disease.2018
Author(s)
Hotta K, Kitamoto A, Kitamoto T, Ogawa Y, Honda Y, Kessoku T, Yoneda M, Imajo K, Tomeno W, Saito S, Nakajima A
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 8
Pages: 13567
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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